喹啉的结构特征
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重点： 1、喹啉的结构特征。 2、喹啉的化学性质。 难点：
4 1、苯并吡喃的结构特征。
2、喹啉及其衍生物的制备
4
基本母核
4 5 6 7 3 2 N1 H 6 7 5 4 N 1 3 2 5 6 7 8 1 4 3 N2 isoquinoline 异喹啉
5 O 4 3
8
indole 吲哚
16
16
N
或发烟H2 SO4 / 90 ℃
N SO3H 12
300 ℃ / 重排
12
2、亲核取代：发生在吡啶环，活性比吡啶高。喹啉 取代主要发生在C-2 位上，异喹啉取代主要发生在 C-1 位上。
NaNH2
N
二甲苯 / 100 ℃
KNH2 / -10 ℃
N
NH2
N NH2
N 浓NH . H 13 3 2 O / 加压
三、喹啉和异喹啉
6 7 8 5 4 3 2
喹啉 苯并[b]吡啶
6 7
5
4
3
异喹啉 苯并[c]吡啶
N
1
N2
8 1
（一）结构和物理性质 喹啉和异喹啉都是平面性分子，含有10 个π电子 的芳香大π键，结构与萘相似。碱性与吡啶也相似，
10
水溶解度比吡啶大大降低。
10
（二）喹啉与异喹啉的化学反应
1、亲电取代：发生在苯环上，活性比萘低，比吡啶 高；在酸性条件下，杂环氮接受质子带上正电荷，在 杂环上难发生取代，取代基主要进入5 位和8 位，相
_ Na + NH3 CH3 MgI
N Na
N 6 H
乙醚
N MgI
6
2、百度文库哚为多π芳杂环，亲电取代活性高于苯，但 低于吡咯，反应主要发生在吡咯3（β ）位，而不 是在2（α ）位。
N=NPh N H
+ _ PhN2 Cl C6 H5 COONO2
NO2 N H
N7 H
CH3 CN / 0 ℃
7
二、苯并吡喃
HO NH2 +
NH2 +
CH2OH CHOH CH2OH
CHO C CH3 CH2 Cl +
NO2 +
15 NO2
H2 SO4
N OH
CH3 N Cl
Cl
H2 SO4 △
15
本节小结
1、重点掌握：喹啉和异喹啉的结构特征。 2、重点掌握：喹啉和异喹啉的主要化学性质。 3、熟悉：吲哚、苯并吡喃酮的结构。
有 机 化 学
第十六章 杂环化合物
第十六章 杂环化合物
第一节 芳杂环化合物的分类和命名
第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 五元单杂环化合物 六元杂环化合物 苯稠杂环化合物 稠杂环化合物 生物碱 杂环化合物的应用
第四节 苯稠杂环化合物
一、吲哚 二、苯并吡喃 三、喹啉和异喹啉
重点、难点
13
3、 氧化还原反应
氧化发生在苯环上（过氧化物氧化除外），还原
主要发生在吡啶环上。
KMnO4 / H3O+
HOOC HOOC N
N
100 ℃
H2O2
N
H2 / Pt
CH3COOH
14
H2 / Pt
N
+
O
_
NH
N
CH3 COOH
NH
14
（三）喹啉及其衍生物的制备
将苯胺（或其它芳胺）、甘油（或α,β不饱和醛酮）、 硫酸和硝基苯（相应于所用芳胺）等一起反应，生 成喹啉的反应称为斯克劳普反应(Skraup, Z.H.)。
6 7 5 3 2 O O 1 4
quinoline 喹啉
6
5
8
7
8
O 2 1
苯并α-吡喃酮 （香豆素）
5
苯并γ-吡喃酮 （色原酮）
一、吲哚的结构与性质
1、吲哚比吡咯稳定，芳香性增加。碱性（pKb=17.6 ）比吡咯（pKb=13.6）弱得多；酸性（pKa=16.2 ）比吡咯（pKa=17.5）强。
1、香豆素：即苯并α-吡喃酮，具有吡喃环内酯结构 和性质，不稳定，遇到强酸能生成盐、遇碱水解容易 开环。
2、色原酮即苯并γ-吡喃酮，在2 位和3 位被苯环取代
后的产物具有C6—C3—C6 的骨架结构，在阳光（或
紫外光下）显黄色，称为黄酮和异黄酮，黄酮和异黄
酮及其衍生物组成了黄酮体。
8
8
三、喹啉和异喹啉
1、 结构特征：吡啶环C、N以sp2 杂化形成σ键，构 成六元环平面。环上原子p轨道侧面重叠形成环状共 轭的大Π66键，符合4n+2 规则，有明显的芳香性。
H
. . . . . . ..
H H C C C N C H C H
0.87
1.01
9
N 0.84 1.43
吡啶的分子结构示意图
9
吡啶的电子云密度
当于萘的α位。
浓H2SO4
NO2
11
+ N NO2
N
浓HNO3
N
11
磺化反应：喹啉、异喹啉的磺化反应是一个可逆反 应又是α位与β 位的竞争反应，磺酸基进入的位置与 反应温度有关。在低温下反应，主要为α位取代，而
在高温下反应，主要产物为β 位取代。
浓H2SO4 / 220 ℃ 浓H 2SO 4
SO3H N
4 1、苯并吡喃的结构特征。
2、喹啉及其衍生物的制备
4
基本母核
4 5 6 7 3 2 N1 H 6 7 5 4 N 1 3 2 5 6 7 8 1 4 3 N2 isoquinoline 异喹啉
5 O 4 3
8
indole 吲哚
16
16
N
或发烟H2 SO4 / 90 ℃
N SO3H 12
300 ℃ / 重排
12
2、亲核取代：发生在吡啶环，活性比吡啶高。喹啉 取代主要发生在C-2 位上，异喹啉取代主要发生在 C-1 位上。
NaNH2
N
二甲苯 / 100 ℃
KNH2 / -10 ℃
N
NH2
N NH2
N 浓NH . H 13 3 2 O / 加压
三、喹啉和异喹啉
6 7 8 5 4 3 2
喹啉 苯并[b]吡啶
6 7
5
4
3
异喹啉 苯并[c]吡啶
N
1
N2
8 1
（一）结构和物理性质 喹啉和异喹啉都是平面性分子，含有10 个π电子 的芳香大π键，结构与萘相似。碱性与吡啶也相似，
10
水溶解度比吡啶大大降低。
10
（二）喹啉与异喹啉的化学反应
1、亲电取代：发生在苯环上，活性比萘低，比吡啶 高；在酸性条件下，杂环氮接受质子带上正电荷，在 杂环上难发生取代，取代基主要进入5 位和8 位，相
_ Na + NH3 CH3 MgI
N Na
N 6 H
乙醚
N MgI
6
2、百度文库哚为多π芳杂环，亲电取代活性高于苯，但 低于吡咯，反应主要发生在吡咯3（β ）位，而不 是在2（α ）位。
N=NPh N H
+ _ PhN2 Cl C6 H5 COONO2
NO2 N H
N7 H
CH3 CN / 0 ℃
7
二、苯并吡喃
HO NH2 +
NH2 +
CH2OH CHOH CH2OH
CHO C CH3 CH2 Cl +
NO2 +
15 NO2
H2 SO4
N OH
CH3 N Cl
Cl
H2 SO4 △
15
本节小结
1、重点掌握：喹啉和异喹啉的结构特征。 2、重点掌握：喹啉和异喹啉的主要化学性质。 3、熟悉：吲哚、苯并吡喃酮的结构。
有 机 化 学
第十六章 杂环化合物
第十六章 杂环化合物
第一节 芳杂环化合物的分类和命名
第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 五元单杂环化合物 六元杂环化合物 苯稠杂环化合物 稠杂环化合物 生物碱 杂环化合物的应用
第四节 苯稠杂环化合物
一、吲哚 二、苯并吡喃 三、喹啉和异喹啉
重点、难点
13
3、 氧化还原反应
氧化发生在苯环上（过氧化物氧化除外），还原
主要发生在吡啶环上。
KMnO4 / H3O+
HOOC HOOC N
N
100 ℃
H2O2
N
H2 / Pt
CH3COOH
14
H2 / Pt
N
+
O
_
NH
N
CH3 COOH
NH
14
（三）喹啉及其衍生物的制备
将苯胺（或其它芳胺）、甘油（或α,β不饱和醛酮）、 硫酸和硝基苯（相应于所用芳胺）等一起反应，生 成喹啉的反应称为斯克劳普反应(Skraup, Z.H.)。
6 7 5 3 2 O O 1 4
quinoline 喹啉
6
5
8
7
8
O 2 1
苯并α-吡喃酮 （香豆素）
5
苯并γ-吡喃酮 （色原酮）
一、吲哚的结构与性质
1、吲哚比吡咯稳定，芳香性增加。碱性（pKb=17.6 ）比吡咯（pKb=13.6）弱得多；酸性（pKa=16.2 ）比吡咯（pKa=17.5）强。
1、香豆素：即苯并α-吡喃酮，具有吡喃环内酯结构 和性质，不稳定，遇到强酸能生成盐、遇碱水解容易 开环。
2、色原酮即苯并γ-吡喃酮，在2 位和3 位被苯环取代
后的产物具有C6—C3—C6 的骨架结构，在阳光（或
紫外光下）显黄色，称为黄酮和异黄酮，黄酮和异黄
酮及其衍生物组成了黄酮体。
8
8
三、喹啉和异喹啉
1、 结构特征：吡啶环C、N以sp2 杂化形成σ键，构 成六元环平面。环上原子p轨道侧面重叠形成环状共 轭的大Π66键，符合4n+2 规则，有明显的芳香性。
H
. . . . . . ..
H H C C C N C H C H
0.87
1.01
9
N 0.84 1.43
吡啶的分子结构示意图
9
吡啶的电子云密度
当于萘的α位。
浓H2SO4
NO2
11
+ N NO2
N
浓HNO3
N
11
磺化反应：喹啉、异喹啉的磺化反应是一个可逆反 应又是α位与β 位的竞争反应，磺酸基进入的位置与 反应温度有关。在低温下反应，主要为α位取代，而
在高温下反应，主要产物为β 位取代。
浓H2SO4 / 220 ℃ 浓H 2SO 4
SO3H N